高一化学8氮及其化合物
- 格式:doc
- 大小:428.50 KB
- 文档页数:10
高一化学氮的化合物知识点化学是一门关于物质的科学,而氮是化学中十分重要的元素之一。
在高一化学的学习中,我们会接触到氮的化合物,这些化合物在生活和工业中都有广泛的应用。
本文将以氮的化合物为主题,介绍一些高一化学中的氮化合物的知识点。
一、氨气(NH3)氨气是最简单的一种氮化合物,在化学中十分常见。
它的分子式为NH3,由一个氮原子和三个氢原子组成。
氨气呈无色气体,具有强烈的刺激性气味。
它是一种碱性气体,可以与酸反应,形成盐和水。
氨气在农业中有着重要的应用,它可以作为植物的氮源,促进植物生长。
此外,氨气也可以用来制造肥料,提高农作物的产量。
在工业领域,氨气可以用于制造合成氨,用于制造化肥和其他化学品。
二、硝酸(HNO3)硝酸是一种重要的氮化合物,分子式为HNO3。
它是一种无色液体,具有强烈的刺激性气味。
硝酸是一种强酸,能与金属反应,生成相应的盐。
它也可以与碱反应,生成相应的盐和水。
在生活中,硝酸被广泛应用于制药、农业和化学工业。
它可以用于制造肥料、爆炸物和染料等。
此外,硝酸也可以用于清洗金属表面和制造炸药。
三、铵盐铵盐是一类含有氨基阳离子的盐类,常见的铵盐有氯化铵(NH4Cl)和硝酸铵(NH4NO3)等。
它们的分子中含有氨基离子(NH4+),这个离子是由氨分子中的一个氢离子(H+)被取代而形成的。
铵盐在生活中和工业中都有一定的应用。
氯化铵可以用作热盐浴,用于金属加热处理。
硝酸铵则常用作肥料,它既可以提供植物所需的氮源,又可以提供植物所需的钾离子,促进植物的生长。
四、氰化物氰化物是一类含有氰基(CN-)的化合物,常见的氰化物有氰化钠(NaCN)和氰化钾(KCN)等。
氰化物具有强烈的毒性,属于致命的有机毒物。
氰化物在一些工业中有一定的应用,例如金矿提取中使用的氰化物溶液。
此外,氰化物也可以用于制备有机化合物。
然而,由于其毒性,使用氰化物时必须格外小心,确保安全。
综上所述,氮的化合物在高一化学中是重要的学习内容之一。
氮及其化合物一、选择题1.氮元素在地球上含量丰富,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
下列叙述与氮元素的循环无关的是( )A.工业合成氨的过程是固氮的过程B.自然界中,氨是动物体特别是蛋白质腐败后的产物C.为防止粮食、罐头、水果等食品腐烂,常用氮气作保护气2.电闪雷鸣的雨天,N2与O2会发生反应并最终转化为硝酸盐被植物吸收同温同压下,两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3,②NO2,进行喷泉实验,如图所示,经充分反应后,瓶内溶液的物质的量浓度为A.①>②B.①<②C.①=②D.不能确定3. 已知NH3难溶于CCl4,如下图所示,下列装置中,不宜用于吸收氨气的是( )4. 下列反应中,浓硝酸既表现氧化性,又表现出酸性的是( )①浓硝酸中滴入石蕊试液并微热②氧化亚铁与浓硝酸反应③氢氧化铝与浓硝酸反应④碳与浓硝酸A.①②B.③④C.①④D.②③5. 某元素的单质与足量浓HNO3反应时,参加反应的单质与HNO3的物质的量之比为1∶4,则反应后的产物中,该元素的价态可能为( )A.+1B.+5C.+3D.+46.把SO2通入Fe(NO3)3溶液中,溶液由棕黄色变为浅绿色,但立即又变为棕黄色,这时若滴入BaCl2溶液,会产生白色沉淀。
在上述一系列变化过程中,最终被还原的是( )A.SO2B.Cl-C.Fe3+D.NO-3 7.(2009·宁夏高考)将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后,气体体积变为11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为()A.NO2B.N2O3 C.N2O D.N2O48.“绿色化学实验”已走进课堂,下列做法符合“绿色化学”的是()①实验室收集氨气采用图1所示装置②实验室中做氯气与钠的反应实验时采用图2所示装置③实验室中用玻璃棒分别蘸取浓盐酸和浓氨水做氨气与酸生成铵盐的实验④实验室中采用图3所示装置进行铜与稀硝酸的反应A .②③④B .①②③C .①②④D .①③④9.(2010·广东调研)用如图所示装置制取、提纯并收集表中的四种气体(a 、b 、c 表示相应仪器中加入的试剂),其中可行的是 ( )10.碳跟浓硫酸共热产生的气体X 和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y 同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中(如图所示),下列有关说法正确的是A .洗气瓶中产生的沉淀是碳酸钡B .从Z 导管出来的气体中无二氧化碳C .洗气瓶中产生的沉淀是亚硫酸钡D .在Z 导管口有红棕色气体出现11.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体,这些气体与1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸.若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol/L NaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH 溶液的体积是A .60 mLB .45 mLC .30 mLD .15 mL二、非选择题12.(14分)如图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将乙针筒内的物质压到甲针筒内,进行下表所列的不同实验(气体在同温同压下测定).实验序号甲针筒内物质 乙针筒内物质 甲针筒的现象 1 10 mL FeSO 4溶液10 mL NH 3 生成白色沉淀,后变色 230 mL NO 210 mL H 2O(l) 剩有无色气体,活塞自动向内压缩 试回答下列问题:(1)实验1中,沉淀最终变为________色,写出沉淀变色的化学方程式_______________________________________________________________________.(2)实验2甲针筒内的现象有:有________生成,反应后甲针筒内有部分残留气体是入________.气体 a b c ANO 2 浓硝酸 铜片 浓硫酸 BSO 2 浓硫酸 Fe 浓硫酸 CNH 3 浓氨水 生石灰 碱石灰 D Cl 2 浓盐酸 MnO 2粉末 浓硫酸13. (12分)工业尾气中的氮氧化物常用氨催化吸收法,原理是NH3与NO x反应生成无毒物质。
高一化学氮及其化合物知识点-+典型题含答案解析一、选择题1.下列说法正确的是( )A.某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红色的气体,说明原溶液中存+在NH4B.某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,说明原溶液中含Cl-C.用铂丝蘸取某溶液在酒精灯上灼烧时,火焰呈黄色,说明原溶液中含有Na+-D.某溶液中加入BaCl2溶液,再加足量稀盐酸,产生白色沉淀,原溶液中一定存SO24【答案】C【详解】A. 某溶液与NaOH溶液共热,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,可说明原溶液中存NH,故A错误;在+4B. 某溶液中加入AgNO3溶液时,产生白色沉淀,该沉淀可能为碳酸银,原溶液中可能含有碳酸根离子,不一定含Cl−,故B错误;C. 焰色反应的火焰呈黄色,可说明原溶液中含有Na+,故C正确;SO,应D. 某溶液中加入BaCl2溶液,产生的白色沉淀可能为AgCl,原溶液中不一定存2-4先加稀盐酸,无沉淀,再加氯化钡,产生沉淀,故D错误。
故答案选:C。
2.自然界的氮循环如下图所示,下列说法不正确的是()A.①中N2与O2反应生成NOB.②中合成氨属于人工固氮C.③中氮元素只被氧化D.氧元素参与了氮循环【答案】C【详解】A. N2和O2在放电作用下化合,生成NO,NO被氧化生成NO2,NO2溶于水生成硝酸,故A 正确;B. 氮的固定是指氮元素由游离态变为化合态的过程,大气中氮气转化成氮肥属于人工固氮,故B正确;C. ③中细菌还原硝酸根中正五价的氮,生成无污染的0价的氮气,所以③中氮元素被还原,而不是被氧化,故C错误;D. 如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,氧元素参与,二氧化氮易与水反应生成硝酸(HNO3)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO,氧元素参加,故D正确;题目要求选不正确的,故选C。
【点睛】本题主要考查了氮以及化合物的性质,理解还原反应、人工固氮等知识点是解答的关键,选项D是解答的易错点。
氮及其化合物【知识梳理】1、本考点知识结构:2、氮的循环:3NO24NO3→NH3 NH3·H2O NH4+、OH-4、氮氧化物:①各种价态氮氧化物:1N+(N2O)、2N+(NO)、3N+(N2O3)、4N+(NO2、N2O4)、5N+(N2O5),其中N2O3和N2O5分别是HNO2和HNO3的酸酐。
气态的氮氧化物几乎都是剧毒性物质,在太阳辐射下还会与碳氢化物反应形成光化学烟雾。
②NO和NO2性质比较NO:一种无色气体,难溶于水,不成盐氧化物。
常温下,极易被氧化为NO2:2NO+O2=2NO2NO2:一种有刺激性气味的红棕色气体,溶于水后与水反应:3NO2+H2O==2HNO3+NO③氮氧化物溶于水计算方法涉及的可能相关化学反应方程式分别为:3NO2+H2O=2HNO3+NO、4NO+3O2+2H2O=4HNO3、4NO2+O2+2H2O=4HNO3、NO2+NO+O2+H2O=2HNO3。
NO与NO2混合气体溶于水:反应最后得到的气体是NO,其体积=V(NO)+1/3V(NO2)NO 与O 2的混合气体溶于水:若V (NO )∶V(O 2)=4∶3,则容器内无气体剩余,水可充满容器。
若V (NO )∶V(O 2)>4∶3,则容器内剩余气体为过量的NO 。
若V (NO )∶V(O 2)<4∶3,则容器内剩余气体为过量的O 2。
NO 2与O 2的混合气体溶于水:若V (NO 2)∶V(O 2)=4∶1,则容器内无气体剩余,水可充满容器。
若V (NO 2)∶V(O 2)>4∶1,则NO 2过量,容器内剩余气体为的NO ,体积为过量的NO 2的1/3。
若V (NO 2)∶V(O 2)<4∶1,则O 2过量,容器内剩余气体为过量的O 2。
NO 2、NO 与O 2三种气体溶于水:若V (NO 2)∶V(NO )∶V(O 2)=1∶1∶1,则容器内无气体剩余,水可充满容器。
若按1∶1∶1反应后,仍有某两种或一种气体多余可按前面思路进行判断。
5、硝酸的重要特性:强氧化性:①浓、稀硝酸在与活泼或不活泼金属发生反应时,硝酸中5N +被还原,一般不产生氢气。
②浓、稀硝酸与活泼金属反应时,5N +被还原,所得产物可以是4N +(NO 2)、2N +(NO )、1N +(N 2O )、0N (N 2)或3N -(NH 3),鉴于反应复杂,中学对活泼金属与浓、稀硝酸的反应不做要求。
③浓、稀硝酸与金属铜的反应:Cu+4HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O 、3Cu+8HNO 3(稀)=3Cu-(NO 3)2+2NO↑+4H 2O 。
以上反应中,硝酸表现出氧化性同时还表现出酸性。
其他不活泼金属类似于铜与浓、稀硝酸反应。
注意:一定量的浓硝酸与足量的铜发生反应时,硝酸会由浓变稀,往往得到的是NO 和NO 2的混合气体。
④浓硝酸与碳的反应:C+4HNO 3(浓)CO 2↑+NO 2↑+2H 2O 。
硝酸只表现出氧化性。
⑤在浓硝酸中滴加几滴石蕊试液、微热,先变红、后褪色,说明浓硝酸的酸性及氧化性。
⑥冷的浓硝酸在常温下...使铁、铝等活泼金属发生钝化(在其表面因氧化生成一层致密的氧化膜)。
常温时,常把浓硝酸存放在铁质、铝质密闭容器里。
但若加热,则会剧烈反应。
⑦王水:浓硝酸与浓盐酸的混合物,其体积比为1:3。
可溶解金、铂、钛等金属。
6、氨、液氨、氨水、铵之间的区别:氨:无色有刺激性气味的气体,比空气轻。
氨分子是一种呈三角锥形的极性分子,极易溶于水,易液化。
液氨是氨气液化的产物,仍然是氨分子,属纯净物。
氨水是氨气的水溶液,是混合物:NH 3+H 2O NH 3·H 2O 4++OH -。
氨水中微粒有:NH 3、H 2O 、NH 3·H 2O 、NH 4+、OH —、极少量的H +。
氨水浓度越大,密度越小。
铵(NH 4+)是带一个单位正电荷的离子,不能单独存在,只能在铵盐或氨水中与阴离子共存。
凡是含NH 4+的盐叫铵盐,铵盐易溶于水。
铵盐不稳定,加热易分解。
氨与铵可相互转化:NH 3 NH 4+,NH 4+与强碱反应放出NH 3,7、NH 4+的检验方法:①检验固态铵盐不必加热,只需取少量晶体与石灰拌和有氨的特殊气味即可; ②若是铵盐溶液,为了使更多的NH 3放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则必须加热。
③铵盐溶液与强碱溶液反应的离子方程式有三种写法:a 、浓溶液不加热写成:NH 4++OH —=NH 3+H 2O ;b 、稀溶液不加热写成NH 4++OH —== NH 3·H 2O ;c 、不论浓、稀,只要加热+H++OH-则写成:NH4++OH-△3↑+H2O。
铵盐与碱共热都能产生氨气:(NH4)2SO4+NaOH Na2SO4+2NH3↑+2H2O。
实验室常用加热铵盐和碱的混合物制取氨气,反应生成的氨气用湿润的红色石蕊试纸检验。
8、光化学烟雾:氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(HC)在大气环境中受到强烈的太阳紫外线照射后,发生复杂的化学反应,主要生成光化学氧化剂(主在是O3)及其他多种复杂的化合物,这是一种新的二次污染物,统称为光化学烟雾。
光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。
氮与氮的化合物练习题【例1】(2010浙江卷25)(14分)洗车安全气囊是德国安全的重要保障。
当车辆发生碰撞的瞬间,安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊,从而保护司机及乘客免受伤害。
为研究安全气囊工作的化学原理,取安全装置中的粉末进行实验。
经组成分析,确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素。
水溶性试验表明,固体粉末部分溶解。
经检测,可溶物为化合物甲;不溶物为红棕色固体,可溶于盐酸。
取13.0g化合物甲,加热使其完全分解,生成氮气和单质乙,生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L。
单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。
化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
请回答下列问题:(1)甲的化学式为,丙的电子式为。
(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐,则反应的化学方程式为。
(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为,安全气囊中红棕色粉末的作用是。
(4)以下物质中,有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是。
A. KClB. KNO3C. Na2SD. CuO(5)设计一个实验方案,探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成分(不考虑结晶水合物)。
【解析】本题知识载体很新鲜,很生活,很化学。
简答式的题目首先要进行分析,确定设计的物质及反应才能完成各小题的内容。
题目关键词:粉末分解释放氮气,粉末仅含Na、Fe、N、O,水溶性试验部分溶解,可溶部分为化合物甲,不溶物红棕色可溶于盐酸。
13.0g甲完全分解为N2和单质乙,N26.72L,单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另和一种单质。
化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。
解题分析:1、粉末由两种物质混合而成。
2、红棕色物质可能为Fe2O3\Fe(OH)3等,根据题意只能是Fe2O3。
3、甲只有两种元素,且含N,必含Na。
3、计算:N(6.72/22.4)*2*14=8.4g,则Na的物质的量为:(13-8.4)/23=0.2mol,N与Na的物质的量之比为:0.6:0.2=3:1,则化合物甲为Na3N。
4、在高温下Na与Fe2O3反应的产物为Na2O2和Fe。
【答案】(1)Na3N,(2)2N2O2+4CO2+2H2O=4NaHCO3+O2(3)6Na+2Fe2O3=3Na2O2+4Fe ,红色粉末的作用是充当氧化剂,除去氮化钠分解产生的金属钠(金属钠溶于水产生大量的热和碱性有害物质),提供大量的热量用于氮化钠的迅速分解。
(4)从氧化性角度分析KNO3、CuO均可,但KNO3本身受热分解,产生氧气与氮气反应。
故选择D. CuO。
(5)实验目的:检验Na2O2在空气中与水或二氧化碳反应的产物,即检验NaOH和Na2CO3或NaHCO3。
实验设计一:实验原理:定量分析法。
步骤:1、称量混合固体的质量。
2、将混合物加热,并将气体通入澄清石灰水,无气体则无NaHCO3,石灰水变浑浊则有NaHCO3无NaOH,称量石灰水质量变化量mg。
3、加入过量盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,称量石灰水质量增加量ng。
4、通过m与n的计算获得最终结果。
实验设计二:实验原理:测定盐酸用量与产生二氧化碳的量的关系确定混合物成分。
1、不产生二氧化碳则混合物只有NaOH。
2、开始产生二氧化碳前,与开始产生二氧化碳直到最大量消耗的盐酸的体积比为1:1则只有Na2CO3。
大于1:1则为NaOH与Na2CO3的混合物。
小于1:1则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。
即比较图中a,b的大小。
教与学提示:题型的难点1是通过定性和定量两种方式确定物质的化学成分,其中Na3N又是学生很不熟悉的。
难点2是氧化还原方程式的书写与配平,及氧化还原原理的应用。
难点3是实验设计,通过定量来定性。
但,题目设计与问题设计都在平时的练习与讨论中必然会涉及。
比如实验设计部分,在省市多次统考中均有有关碳酸盐与酸反应定量问题出现过,或反复练习过。
但,在简答的环境中也还是有难度的。
解题中要动用到平时知识的积累,决定成败还是在平时。
【例2】(2010重庆卷27)某兴趣小组用题27图装置探究氨的催化氧化。
(1)氨催化氧化的化学方程式为___________________.(2)加热玻璃管2一段时间后,挤压1中打气球鼓入空气,观察到2中物质呈红热状态;停止加热后仍能保持红热,该反应是_________反应(填“吸热”或“放热”).(3)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入_________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是___________________.(4)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_________(填装置代号);化合物X为_________(只写一种),Na2O2的作用是___________________.【解析】本题考查氨的催化氧化。
(1)NH3和O2氧化生成NO。
(2)该反应为放热,故不加热后仍能保持红热状态。
(3)产物中有NO和NH3,NO会被O2氧化生成NO2,在于空气中的水蒸气反应生成HNO3,而HNO3与NH3会产生白烟。
(4)装置5与1均产生科产生NH3。
NH4Cl加热分解可得NH3和HCl而HCl与Na2O2可生成O2。
【答案】(1)4NH3+5O2催化剂△4NO+6H2O;(2)放热NH4NO3。
(3)浓H2SO4;生成的NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成(4)I;NH4Cl与HCl反应生成氧气(合理答案均给分)【一课一练】一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)1.(河南省内乡一高2010届高三第一次月考)区别NO2和溴蒸气应当选用的试剂是()A.淀粉碘化钾试B.硝酸银溶液C.石蕊试液D.酚酞试液【答案】B2.(湖北省荆门市一中高三上学期期中考试)三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有: HF、 NO 和 HNO3。